Сотрудники молодежной лаборатории «Микроэлектроника мультиспектральной квантовой интроскопии» Томского государственного университета разработали новые детекторы, обладающие повышенной чувствительностью. Они предназначены для неразрушающего контроля изделий из материалов, сложных для диагностики, например, волокнистых полимерных композитов. Мультиспектральные детекторы позволят проводить оценку строения и фазового состава малоконтрастных объектов, что повысит качество контроля продукции на российских предприятиях. Молодежная лаборатория создана в ТГУ при поддержке нацпроекта «Наука и университеты».
«Волокнистые полимерные композиты используются в областях, где особенно важны прочность, жесткость и повышенная износостойкость материала, например, в машиностроении, ветроэнерегетике, нефтяной промышленности и других сферах, – поясняет заведующий молодежной лабораторией, ученый ТГУ и ИФПМ СО РАН Павел Космачев. – Особенностью композитов является относительно небольшой эффективный атомный номер материала матрицы, что предъявляет повышенные требования к чувствительности рентгеновских детекторов, используемых для неразрушающего контроля целостности структуры».
В ходе исследований, которые были поддержаны национальным проектом «Наука и университеты», ученые Томского государственного университета создали рентгеновские детекторы, способные обнаруживать даже мельчайшие дефекты, которые не могут быть диагностированы другими методами. Эти детекторы оснащены многоэлементными сенсорами из арсенида галлия, легированного хромом (HR GaAs:Cr). Кроме того, были разработаны алгоритмы для создания цифровых изображений, а также собраны опытные образцы детекторов в лаборатории центра «Перспективные технологии в микроэлектронике» ТГУ.
«Функциональная особенность новых детекторов заключается в способности регистрировать единичные частицы и кванты в каждой элементарной ячейке матричного детектора и различать материалы по атомному числу. Метод опробован на полимерных композитах, доказал свою эффективность. Его можно настраивать на разные материалы за счет подбора других режимов. Новые детекторы обладают высокой радиационной стойкостью, поэтому могут использоваться в разных областях», – объясняет Павел Космачев.
В работе детекторов ключевое значение имеют методы обработки изображений. Исследователи разработали комплекс программ, на которые было получено четыре патента. Это позволило создать универсальный инструмент для неразрушающего контроля объектов из различных материалов. До сих пор в России не было подобных разработок. Создание этого инструмента будет способствовать развитию отечественной промышленности и обеспечению технологического суверенитета страны.
Источник: akm.ru
распечатать статью
